TCP链路劫持攻击

TCP链路劫持其实就是指网络链路上侦听、伪造TCP包,达到控制目标网络链路的行为。最常见的就是某些设备实现的对非法站点的访问拦截,以及一些地区运营商的网页植入广告行为。

因为广域网的链路劫持影响面大,一般会影响一个地区甚至是全国,所以本文重点讨论广域网的TCP链路劫持,局域网的劫持如ARP攻击不在讨论范围。

目前发现的TCP链路劫持攻击一般有两种形式:中断访问型(分为单向发包和双向发包)和替换页面型。

中断访问型常见于阻止用户访问某些网站,如某些设备禁止用户访问某些站点、某地运营商的禁止ADSL多终端上网功能。其原理就是伪造服务端给用户发RST包阻止TCP连接的建立(单向发包)。某些设备做得比较狠,在冒充服务端给用户发RST包的同时也冒充用户给服务端发RST包(双向发包)。

替换页面型常见于运营商植入广告,也有篡改正常网页进行SEO、骗流量的。笔者见过最恶劣的莫过于钓鱼,如2011年出现过的Gmail钓鱼事件以及一些不能告诉你的钓鱼事件。原理也简单,就是在一个HTTP请求后伪造服务端的HTTP响应给客户端。

如下图所示就是一次典型的TCP链路劫持替换页面,我们可以看到,TCP三次握手完成后,HTTP请求包发送后,客户端收到两个HTTP响应包,因为伪造的第一个包(10号)先到,所以第二个正常的HTTP响应包(13号)被客户端忽略了。很明显,在网络上有一个设备,侦听整个会话,当匹配某个特征就抢先发包劫持会话。

《TCP链路劫持攻击》

这些利用链路劫持进行的弹窗广告、“技术问题”产生的误拦截、植入代码不慎将页面弄乱、甚至是钓鱼等将会损害用户利益。笔者跟链路劫持的“不解之缘”就因此而起。

要解决链路劫持先要搞清楚是否是链路劫持,如是则出问题的大概位置在哪里。链路劫持是区域性的,一般来讲某地区用户集中投诉,就可以联系用户调查了。用户往往不懂Wireshark抓包,还要远程协助,如果网速慢就是悲剧……各种心酸且按下不表。

抓到可疑包之后关注两个关键点:TTL值和IP Id(Identification)。根据实际观测,伪造的TCP包的TTL值和Id是不符合逻辑的。

比如下图,真实包的TTL是53,Id是按顺序自增的,而伪造的包的TTL是64,Id始终是0。还有,笔者也见过某地运营商禁止ADSL多终端上网功能会伪造Id值恒为8888的RST包。

《TCP链路劫持攻击》

 

《TCP链路劫持攻击》

通过伪造的TTL值就可以大致定位侦听设备的位置。利用伪造的数据包的TTL值加上当时用户的路由即可定位:数据包每经过一个路由TTL值就会减一,我们找到假的包,看他的TTL(一般初始发出的TTL是256或128或64)减了多少,反推回去就找到出问题的位置了。

刚刚那个截图,伪造的的TCP包TTL值是64,也就是可以推测出链路劫持就发生在局域网内。的确如此,这个case是一个路由器软件进行链路劫持的案例。

有个问题,如果攻击者聪明一些,伪造包定制一个TTL值,就会导致我们难以精确定位。比如某些设备会发三次RST包,每次的TTL都不一样。注意,我说的“难以定位”并非“不能定位”,还是有办法的,需要动动脑子。

坏人是很多的,不能每次都被动等待用户投诉,如何主动发现链路劫持呢?

客户端访问目标站点的时候,同一个TCP会话的TTL值发生较大变动,就可以判定为疑似劫持。以下python代码就是一个利用Scapy检测TCP链路劫持的示例:

#!/bin/python
#  
# 
import sys
from scapy.all import * 
conf.verb=0
print "TCP Hijacking Delector by lake2"
print "[+] Sniffing ...."
ip_arr = {}
while 1:
a=sniff( filter="tcp and src host not 10.26.234.44", count=50)
for b in a:
ip_src = b.sprintf(r"%IP.src%")
ip_ttl = b.sprintf(r"%IP.ttl%")
if ip_arr.has_key(ip_src):
c = int(ip_ttl) - int(ip_arr[ip_src])
if abs(c) > 4:
print ip_src + " has been hijacking !!!   debug info : " + str(ip_ttl) + "  <-> " + str(ip_arr[ip_src])
else:
ip_arr[ip_src] = ip_ttl
print "=>"

检测到某些设备拦截笔者在Google搜索敏感关键字的链路劫持:

《TCP链路劫持攻击》

双向RST的情况,部署在机房的IDS也可以发现端倪。

如果是替换页面型攻击,页面hash或者HTML元素个数会有异常,这里也可以作为一个检测点。

防范链路劫持就比较困难,毕竟攻击者控制着网络链路。不过并非不可能。

一是网站全程使用SSL。

再一个就是在客户端或(和)服务器丢弃伪造的TCP包。比如前面说到的单向中断访问型攻击,就可以丢弃包含伪造特征的TCP包(如Id为0或8888)。某些项目就是利用客户端、服务端同时丢弃的方式来翻墙的。

最后,我们可以看到广域网一点都不安全,所以敏感信息传输一定要加密,还要高强度加密;高端网页最好有个校验机制;自动升级的程序也一定要校验文件签名。

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